6、天啟
去平塘縣的路意外地好走。
乘飛機到貴陽,就有了天文台的專車,一路沿著貴惠高速到達惠水隻用了半個小時。惠水再轉往羅甸,一路又從羅甸再上高速去到平塘縣城,一共也才花了不過小半天時間。一路高速下來,汪海成不由質疑起自己腦子裏的地理知識來,那還是高中時學的,離現在已有十年光景了。
雲貴高原屬於喀斯特地貌,行路難,難於上青天。但這行路難被號稱“基建狂魔”的中國人用十多年時間幹翻了天。層巒疊嶂的丘陵群山,配上喀斯特地貌極易崩塌沉降的地質基層,雲南和貴州曾經一度在課本上被列為無法修建高速公路、高速鐵路的區域,甚至比“蜀道難”的四川更無法被征服。但誰能想到中國以萬億為單位的資金砸下去,真的就逢山開路,遇水搭橋,半年一次刷新著人類工程史上隧道橋梁紀錄,硬生生把基礎建設做了起來。
汪海成原以為會是坐著驢車一樣在山間小路上顛簸,路應該是繞懸崖走,半個車身都會探出空中,為此他還專門吃了暈車藥,免得路上難受得七葷八素。誰知道這麽平平穩穩就到了。
也對,如果不是這樣,沒有極為便利的物流條件,那巨大的射電望遠鏡怎麽可能在道路不通的地方修得起來呢?這時候他才真有了切實的概念,基礎科學的進步不是一兩個天才的靈光一現,必須依靠全社會的整體物質環境——平塘縣大窩氹的喀斯特窪坑靜靜躺在這裏幾萬年,它地處偏遠的黔南布依族苗族自治州,若不是基建跟得上,再渾然天成的環境也變不出FAST這個大家夥。
“這樣修路,對環境影響很大吧?”學生白泓羽坐在他身邊靠窗的位置,支著腦袋看著外麵。她眼睛裏閃爍著興奮的光,櫻桃小嘴一路驚訝得合不攏。車行駛在高聳的懸索橋上。高速路要保證時速一百八十千米以內的行駛安全,所以必須讓道路曲率控製在一個極小的範圍內,絕不能有大角度的連續彎曲和升降起伏。為了在山巒和平地間尋找一個平衡,也是為了避免喀斯特地貌柔軟地基的沉降問題,貴州的高速公路直接用懸索路橋架離地麵百米,連在群山之間。
白泓羽在汪海成手下讀博士,她有生態和天文兩個碩士學位,汪海成常跟她開玩笑說:“你這才叫天一腳,地一腳。”
汪海成自己年紀也不大,實在算不上嚴肅老成,白泓羽跟他完全沒有師生隔閡,這丫頭動不動還叫囂說:“這叫前沿交叉領域,老板你不懂!將來我是要去火星種土豆的!火星土豆哦!老板你對我好點兒,將來才有希望嚐到我給你發的火星快遞!”
對生態影響大嗎?汪海成當然不太懂,但想來肯定不小。這種事情汪海成沒什麽實際的感覺,他要操心的事情很多。光是這次前往FAST的行程就已經累得夠嗆,偏偏在出發前兩天又遇到房子的煩心事,汪海成分身乏術,哪裏顧得那麽多?
FAST的全稱是Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,秉承了天文學界糟糕的命名品位,翻譯過來就叫作“五百米口徑球麵射電望遠鏡”。這名字汪海成覺得已經夠糟糕了,但想想其他巨型射電望遠鏡的名字:VLA——Very Large Array(非常大的陣列);VLBA——Very Long Baseline Array(非常長的基線陣列),FAST的命名簡直算得上信雅達了。這東西的造價高達十二億,是全球最大的單體射電望遠鏡,樣子就像是一口架在山坳的太陽灶,口徑足有五百米。
五百米聽起來可能不是一個多誇張的長度,但作為一個單體裝置,總共二十五萬平方米的射電鏡麵一旦鋪開,當真正站在它邊上的時候,汪海成充分感覺到了自己的渺小。這東西太大,即使是中國這個能在雲貴高原修高鐵的基建狂魔也沒法憑空做出一個基座來承載,必須靠天然形成的山坳來撐住這個巨大的球麵鏡體。
FAST概念設想的最初提出,還是在1994年,那時汪海成還沒出生。2001年,這個項目正式立項;又到了2007年,才開始進行可行性研究。按這個世界的傳統速度,一般至少還要等上二十年,它才會開始動工,但大家都低估了中國速度:2016年9月,FAST正式啟用,開始接收來自宇宙深處的電磁信號。
這個名字很糟糕的球麵射電望遠鏡比美國阿雷西博三百米直徑射電望遠鏡尺幅增大了一倍,性能提升了十倍,讓中國一躍成為擁有全球最強單體射電望遠鏡的國家。從此,中國天文學界再也不用為了租用別人的望遠鏡求爹爹告奶奶,看人臉色。不僅如此,為了借用FAST,其他國家的天文台也紛紛開始給中國開各種綠燈作為交換。
這本該是汪海成這些天文物理學家最好的時代。FAST啟用之時,應邀前來參觀的前輩無不熱淚盈眶,汪海成當時讀博士還沒出站,看現場視頻聽到最多的是“我們”“你們”“當年”“好時候”這樣的詞。聽著前輩們的甘苦,汪海成想起小時候自己從聖鬥士十二宮開始背星圖,到現在,終於真正一腳踏入探索宇宙奧秘的前沿領域,他也忍不住悄悄淌下淚水。然後,他出站,成為優秀青年人才,特聘為副教授。
直到今天,他終於真正有機會申請來FAST實地工作。
這本是一趟朝聖之旅,汪海成曾經好幾次幻想自己親眼見到FAST時是什麽情景,還曾夢見這東西怎麽在顛簸的車窗外映入自己的眼簾,這鬼斧神工改變了群山樣貌的東西會讓自己發出什麽樣的驚歎。然而,他怎麽也想不到,當親眼見到這個大家夥時,他卻心慌意亂,腦子裏各種雜念紛擾不堪。
汪海成突然想起當年老師給他講搶建FAST的原因:射電望遠鏡拾取的是無線電波信號,隨著人類文明的發展,地球上的無線電波信號源正以一個難以想象的速度爆發。上溯四十年,人類還隻有廣播、電視、發報和少量無線通信等有限的幾種電波,而如今呢?網絡、手機、Wi-Fi、藍牙……現在每個人身上都有多達幾十個的無線電波源。這些煩躁的無線信號構成了整個星球巨大的電磁底噪,底噪越來越吵,要想聽清那些跨過千億光年才能到達地球的宇宙無線電波信號,就越來越難了。如果再不搶著把FAST製造出來,將來底噪就會徹底掩蓋住那些宇宙深處遙遠而微弱的信號,那時人類的唯一希望就是把望遠鏡建在太空了。但這幾千噸的東西,要到哪一天航天技術才能弄得上去呢?
FAST方圓幾十公裏沒有人居住,其中最重要的原因就是為了保證這裏有一個更安靜的無線電磁環境。隻可惜這與塵世的隔絕能籠住近二十萬平方米的射電望遠鏡,卻隔絕不了巴掌大的人心。
出發前,汪海成接到一個電話。已經簽了買賣合同的房主告訴他,再追加三十萬,要不房子就不賣了。
汪海成萬萬沒想到這種事情會發生在自己身上。珠港澳大橋建成幾年之後,珠海的樓價水漲船高,橫琴已經跳到了六萬一平,香洲也四萬往上。萬幸中山大學珠海校區在唐家那邊,算是大郊區,房價還維持在兩萬多,要不以他這區區一個剛評上的副教授的收入,是萬萬買不起房的。
就這郊區的“便宜房子”買得起,還是家裏支援的首付。汪海成副教授一個月算完不過萬把來塊,天文物理這種基礎學科又沒有外快項目可以做,學校給多少工資,他就有多少收入,其他是一分多的都沒有。
三十萬大概是他不吃不喝三年的工資。《圍城》裏講,講師提副教授如同通房丫頭當小妾,副教授轉教授如同小妾扶正作夫人。解放了什麽都變了,偏偏這事還是一樣,這點兒工資,汪海成怕是還要領很長很長一段時間。
“汪教授,我也真不是故意亂漲價。我看您是浙江人對吧?做生意肯定懂的呀,我們這合同簽是簽了,但這錢還沒給……我知道我知道,貸款要批嘛,我做生意是懂的啦……聽我說,聽我說。你看簽了合同這一個月,這邊房子漲了有三成。我也不能虧這麽多吧?您多出兩成的錢,我虧一成,您買到手是白賺一成啊。您高級知識分子,年紀輕輕就教授了,肯定比我算得清楚啊,您說對不對?
“哎呀,你這麽說就沒意思了。起訴上法庭這種事情你懂的,我無所謂啦,但來來回回又是幾個月,到時候房子又是什麽價錢了誰都不好說。哎,我可是有房子住,你小夥子別覺得道理都在你那邊,先拖個半年見官,官司輸贏我們另說,就算你贏了,你以為住得進去?強製執行你不懂啊,先拖一年才能申請。我本地人在那邊幾套房,你可要天天上班……沒有沒有沒有,不是威脅你,就是說一下實際情況嘛,小夥子。
“我是替你想啊,小夥子,你還副教授呢,書讀傻了吧?我們各退一步,加點錢。都有損失嘛,不能讓我一個人吃虧。你還沒拿鑰匙就全淨賺了,何必呢?你們浙江人也太會算計了。就不說錢嘛,小夥子,我給你講點經驗嘛。當教授我不懂啊,我沒那麽高學曆,但出來混嘛都差不多的,二十多三十出頭,是最該打拚事業的時候。你跟我說什麽打官司,扯皮起來你想想,你工作咋搞?天天請假跟我上法院?一弄兩年,到時候一起進去的副教授都轉正教授了,你怎麽辦呢?對吧?
“沒錢?不要這麽死心眼嘛,我不信你年紀輕輕都副教授了,會連這點錢都沒有……哎呀別跟我扯這些,我學曆低又不是傻,人家為了上個中學,學區房都多出幾百萬,你一個名牌大學副教授該值多少錢?就這麽著了,我等你出差回來嘛。再讓一步,二八,你發,二十八萬,不多說了。”
汪海成看著FAST的巨大鏡麵,但滿腦子都是房子。一個幾十平方米的房子而已,要求很高嗎?當年一起上天文係的大學同班同學,還在做本行研究的,隻剩他一個了。基礎科學研究是非常吃天分的,與堅持無關,上百人能有一個,不算少了。同學聚會,汪海成不免被大家半起哄半當真地說是全班的希望,他也自覺不愧這個稱號,年紀輕輕的副教授,放眼全國也還行吧?
然後呢?本科同學已經有車有房,娶妻生子了,自己呢?買不起。
也許真是讀書讀傻了,汪海成之前一直沒把這些東西當回事兒,隻想著自己的研究。走進辦公室,他的世界尺度就以光年計,那些來自浩瀚天穹的信號動輒都是千百萬年前的,如今那些閃耀的星體是否還在都不一定。整個地球,不,整個太陽係加起來,在這宇宙中連塵埃都算不上,自己研究的動輒是幾萬個太陽大小的星體盛衰,照耀半個星區的爆發和引力潮汐。如果把地球,不,把太陽係丟在那些地方,人們視為皇天後土牢不可破的一切,會在千分之一秒不到的時間裏被撕扯成原子,卷入引力潮汐,再無蹤跡。
就這麽幾十平方米的房子,丟到汪海成從小到大一直熱愛的天文世界裏有多大呢?他試圖找一個感性上的對比,卻發現小到根本無法形成概念。但今天這個東西突然占據了他的世界,把需要科學計數法才能比較的宇宙統統擠了出去。
在房主打電話要他加錢的前一周,他還在網上跟自己的朋友陳鏵博士聊天。陳鏵當時正在麵試幾個大學的教職,本打算回國麵清華的時候走廣東這邊的航線,到時候可以聚一下。但那天陳鏵告訴他,不去清華麵試了,隻去東京大學轉一圈就回美國了。陳鏵放棄清華的原因跟所有其他候選學校都不一樣,他倆談論這個問題時竟然一句都沒有提起理論物理學相關的事情,說的全是“如果去清華,那怎麽才能在那邊買得起房”。
清華給的工資,一個月不吃不喝在附近能買得起一手掌大的房嗎?這還是現在的價錢,不是攢夠首付時的價錢。
身為浙江人,最惡心的莫過於每年回老家,總有人陰陽怪氣地問他:“讀那麽多書有什麽用啊?”汪海成以前有一萬種方式拐彎抹角地反擊回去,但今天,他真的不知道了。一路讀到博士基本可算沒有收入,買房本來也是家裏努力湊出來的首付。
陳鏵博士期間發了兩篇science主刊paper,然後呢?國內最好的大學請他回來,然後呢?
奇怪,難道他們不是這個國家最優秀的人才嗎?說萬裏挑一,不為過吧?他已經三十,從實驗室出來一睜眼,發現自己從小到大相信的一切好像跟他開了一個惡毒的玩笑。
然而現在,媒體上已經在宣傳,如果家庭不是大富大貴,就不要讀基礎研究相關的任何學科了,無論文理。
被這些煩惱纏著,汪海成看著FAST巨大的鍋狀鏡麵陣列,突然有一種怪異的感覺。他瞬間明白了為什麽自己會熱愛天文,又在這個時代感到寸步難行。就像望遠鏡一樣,天文是一個被動接收信息的學科,用眼睛也好,用伽利略望遠鏡也好,用天文光學反射觀測台也好,用射電望遠鏡也好;十米的口徑也好,一百米口徑也罷,五百米口徑也罷,能做的一切都是傾聽、接受,然後理解。你不能反過來指揮這個宇宙,你不能讓地球公轉變成三百天,不能讓哈雷彗星十年回歸一次,更不能讓銀河逆時針旋轉。
天地不仁,以萬物為芻狗。
但在這個時代,被動傾聽隻會被拋棄,你要去打聽房子會不會升值,去選擇什麽時候買房、什麽時候賣,跟房東撕逼要不要加錢。你不對外麵呐喊什麽,你就會死得很慘。
因為聽說了導師的煩惱,白泓羽從出發以來一直乖巧地試圖安撫他的心情,但效果並不太好。她從沒見過汪海成這副樣子,這個平時看起來大大咧咧,還異常喜歡打遊戲的導師一直眉頭緊鎖,目光空洞。白泓羽甚至擔心他會不會走在FAST外麵時一個失足摔下去——不知為何這妄想的畫麵在她腦中揮之不去。
這次出差的實際工作其實並不複雜,甚至都不需要人到這裏。射電望遠鏡其實就像個大功率的收音機,通過潰源裝置濾過其他各個方向的無線電信號之後,隻留下一個小得驚人的角度,讓這個角度上微弱的宇宙輻射被高敏度接收器——也就是巨大的球麵天線檢測到。這個極小的角度從潰源裝置向外輻射延長,正好對應了宇宙的一個錐形天區,來自這個天區的射線,告訴研究者那裏的秘密。
天線越大,信號的靈敏度就越高,原來無法識別的信息就越有可能被揭示出來。但無線電信號不像可見光,如果不經過數據分析,就隻是一堆示波器上的波紋,必須通過算法來解釋。汪海成的具體工作更像是數據處理中心的某種程序員,設計算法,編寫代碼,然後分析數據。
宇宙的無線電波已經收集了幾十年,他們將這些常態數據作為基底背景,分析尋找與常態數據不同的變化。FAST既是一個射電觀測中心,也是一個巨型數據處理中心,所有觀測到的數據都會一輪輪用各種算法反複進行過濾。這種方法比起當年盯著目鏡和照片看強千萬倍。當年盯著望遠鏡尋找新星體,就像是白內障患者站在草原上尋找遠處的牧群。
那種水平的工作,現在的望遠鏡係統在百分之一秒內就能處理完成。
之所以有這趟行程,全因汪海成提交了一個新的算法,作用是更好地對波長在21cm左右的電磁射線進行濾波分析。
21cm的電磁波是中性氫元素發生警戒躍遷時發出的輻射,換句話說,就是沒有處在核聚變環境下的氫元素特征輻射。氫元素是宇宙中存在最廣泛的基礎元素,大爆炸之後,萬物開始冷卻,基本粒子聚合的第一種元素就是氫。但在現在的宇宙視界內,絕大部分氫元素都屬於恒星結構體,處於核聚變環境內。所以,木星這樣氫元素聚合但並沒有聚變的中性氫星體,就成了理解宇宙結構的一種很重要的星體。這也是汪海成讓白泓羽所做的課題內容——尋找地外類木巨行星。
算法在處理中心實裝之後,他們暫時就沒有什麽事情了。FAST配套處理數據的超算中心總是排著一大堆任務,按正常的流程,超算中心會根據任務的優先級分配算力,新加的這個算法會默默讀取FAST記錄下來的老數據進行運算處理,汪海成他們要做的隻是等待跑數據出結果而已。
但是申請人親自到FAST來,中心會默認送個小甜點給他們——除了正常分析之前積累的已有數據外,還額外贈送算力來直接過濾FAST即時收到的最新數據——之所以叫“小甜點”,是因為這其實沒什麽用,就算是FAST這種剛剛啟用的射電望遠鏡,老數據也至少有幾個月的積累,而即時數據也就這麽一天時間,從概率上說,如果即時數據能有新發現,老數據早該爆表了。
算法實裝啟動之後,汪海成望著屏幕發呆。屏幕上沒什麽有價值的信息,他的視線偶爾飄過窗戶,看著外麵青翠的群山和聳入雲端的塔。高塔用吊索固定支撐著潰源艙和天線,如果不是六根而是五根,就特別像擎天而立的巨大手掌,有著直徑五百米的巨大掌心。這地方房價很便宜吧?汪海成莫名其妙地想,哦,不對,這附近是沒有住人的。
就在他胡思亂想的當頭上,屏幕上亮起了一條Alert(提醒)。這條Alert的寫法是白泓羽自己編的,汪海成不知道是因為不熟悉還是心不在焉,足足有半分鍾沒有做出反應。直到白泓羽小心翼翼地推了他兩下,連喚兩聲,他才明白自己看到了什麽。
這玩意兒不對!出了什麽問題!
這是汪海成的第一反應,警示信息是偵測到一個超大規模的21cm輻射源。這個輻射源分辨度大得可怕,汪海成稍微心算了一下,要達到這種強度,至少是在半徑五十個天文單位以上的空間中均勻彌散著中性氣體氫!
半徑五十個天文單位以上,也就是比整個太陽係(算到冥王星軌道為止)還要大!這怎麽可能?!這麽大的空間如果有自然彌散氣體氫,彼此之間的引力會讓它們凝聚起來,這個物質量足以引發核聚變,也就是說必然會變成一顆恒星。
從基礎天文學常識來看,這樣的大尺寸稀薄氫彌散區域是絕不可能存在的!
警示是處理即時數據時發生的,也就是說,FAST的視野掃過這個天區的時候,恰好發現了一個必然會變成恒星、但是還沒變成恒星的氣態區域?這……這絕無可能啊,就算自己捕捉到了一個將來會變成恒星的星體,但這種區域是怎麽形成的呢?完全不符合天體演化規律啊!
汪海成望了白泓羽一眼,姑娘的臉一下就紅了,看起來比他還要疑惑。算法程序寫得有bug?這是最有可能的解釋了。不省心啊,汪海成想,隨即自己動手導出了計算流,去查看這個Alert的觸發過程。
還沒翻完整個計算流,第二條Alert又跳了出來。FAST隨著地球的自轉,它的觀測區域也在不斷移動,如果不是特意跟蹤某個天區的話,很快就會掃過觀測區。這快速報出的第二條Alert更肯定了汪海成的懷疑,哪能這麽容易一下子又發現第二個同樣不可能存在的天體?
“這個算法沒有測過嗎?”汪海成一邊翻看計算流,一邊問,“不應該啊。”
“測過啊……”白泓羽委屈地說,“測過好幾次呢,都沒有什麽問題啊。”
“唉……”汪海成輕輕歎了口氣,然後“嗯?”了一聲。他慌了神,開始反查原始數據。大概十分鍾之後,他終於確定,算法沒有問題,警示沒有錯。
兩個發現。
一時間,他腦子裏非常亂,這絕不可能,如果算法沒問題,最大的可能,是FAST本身出了問題。
可能是今天腦子裏太紛亂的緣故,他第一反應是自己給的算法把FAST的望遠鏡本體燒壞了——這在物理上是不可能的,但汪海成心底卻認定了這個荒誕的想法,自己把這個價值十二億大洋的設備燒壞了。
可怕的是,他居然感到一絲讓自己羞恥的放鬆。這樣一來,自己就會被學校開掉,然後離開月薪寥寥的清貧學術圈,憑著自己寫算法的腦子,精通python、C++的技術,應該很快就能在IT圈裏找到一份程序員的工作,工資翻倍估計不是問題。
繃了幾天的神經突然鬆弛了下來,汪海成那已經被天文學訓練多年的思維反倒不受控製地急速轉動起來。就在他不著邊際地妄想著,既然人在珠海那就去西山居求職當遊戲程序員時,一個東西閃電般地擊中了他,他忽然全身汗毛倒豎。
太陽係大小的中性氫彌散區域,還有一種隻存在於設想,但從未被證實的可能:
戴森球!